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Angeborener Schutz vor Tuberkulose

Mehr als ein Drittel der Weltbevölkerung ist mit Mycobacterium tuberculosis, dem Erreger der Tuberkulose, infiziert, doch nur ein kleiner Anteil der Infizierten wird krank. Über die schützenden Faktoren ist wenig bekannt, von Zwillingsstudien weiß man aber, dass genetische Anlagen eine überragende Rolle spielen. Wir haben bei einer Reihe von Afrikanern eingehend die Gene der Proteine untersucht, die auf der Oberfläche von Abwehrzellen Infektionserreger erkennen.

280 Atomare Struktur des  „Toll-Like Receptor 1“  (TLR1, grün) im Komplex mit einer Kette des  TLR2 (blau). Der Pfeil markiert der Stelle, an der  die Mutation, die vor TB schützt, das Molekül  verändert, nämlich in der Bindungsstelle zur  Erkennung von Strukturen von Infektionserregern  - hier vertreten durch die synthetische Substanz  PAM3CSK4 (rötlich-graue Stäbchen), die im Labor  als Ersatz für ein Molekül in der äußeren Membran  von Bakterien verwendet wird, das vom TLR1  erkannt wird.
Atomare Struktur des „Toll-Like Receptor 1“ (TLR1, grün) im Komplex mit einer Kette des TLR2 (blau). Der Pfeil markiert der Stelle, an der die Mutation, die vor TB schützt, das Molekül verändert, nämlich in der Bindungsstelle zur Erkennung von Strukturen von Infektionserregern - hier vertreten durch die synthetische Substanz PAM3CSK4 (rötlich-graue Stäbchen), die im Labor als Ersatz für ein Molekül in der äußeren Membran von Bakterien verwendet wird, das vom TLR1 erkannt wird.

Durch einen Vergleich von Tausenden Tuberkulose-Patienten mit nicht erkrankten Personen haben wir gefunden, dass eine Mutation, die die Struktur der Bindungsstelle eines solchen Erkennungsproteins (TLR1) verändert, einen außer-gewöhnlich starken Schutz von über 80% vor Tuberkulose bewirkt. Offenbar erkennt diese Variante von TLR1 die Tuberkulose-Bakterien besonders gut und leitet wirksame Abwehrreaktionen ein. Allerdings ist sie sehr exklusiv, in der schützenden (homozygoten) Form kommt sie nur bei ca. 0,6% der untersuchten Afrikaner und ca. 0,1% der Europäer vor. Vermutlich ist sie entweder erst vor wenigen Generationen entstanden oder bei anderen Abwehrreaktionen von Nachteil, sonst hätte sie sich im Lauf der Evolution stärker in der Bevölkerung verbreitet.


Meyer C.G. et al., PLoS One 2016, 11:e0156046

Christian Meyer, Christa Ehmen, Gerd Ruge, Rolf Horstmann, Thorsten Thye und externe Kooperationspartner (s. Publikation)